[发明专利]超高清低延时视频码率控制方法

说明书

本发明公开了超高清低延时视频编码系统及超高清低延时码率控制方法，该超高清低延时视频编码系统包括至少一个高清视频采集模块，用于采集超高清视频数据；至少一个超高清视频编码模块，与所述高清视频采集模块连接，用于接收超高清视频数据，将所述超高清视频数据拆分为多组1080p高清视频图像，并行计算每帧图像的实际比特数和每一组1080p高清视频图像的目标比特数以形成超高清的视频码流数据；高速通讯模块，与所述超高清视频编码模块连接，用于将将编码后的超高清视频码流数据传输至解码端或远端存储设备；以及电源模块，分别与所述高清视频采集模块、所述超高清视频编码模块和所述高速通讯模块连接。

技术领域

本发明涉及视频技术领域，具体涉及超高清低延时视频编码系统及超高清低延时码率控制方法。

背景技术

随着视频技术的发展，人们对视频清晰度的要求越来越高，4K(3840*2160) 或分辨率更高的超高清视频的应用已是视频技术发展的必然趋势。而超高清视频的应用，首先需要解决超高清视频的编码问题。目前用于编解码超高清视频的方法主要有两种，一种方法是使用高性能的x86计算机，利用其强大的CPU 性能进行超高清视频的编解码，但是存在实时性和稳定性较差，且功耗很高的问题。另一种方法是使用专用的超高清视频编解码芯片，但是目前能够处理超高清视频编解码的芯片仅能支持到4K(3840*2160或4096*2160)分辨率，且均为商业级产品，由于选择性不多，其经济性较差。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的超高清低延时视频编码系统及超高清低延时码率控制方法通过并行计算每帧图像的实际比特数和每一组 1080p高清视频图像的目标比特数，提高了编码速率。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一方面，提供一种超高清低延时视频编码系统，其包括：

至少一个高清视频采集模块，用于采集超高清视频数据；

至少一个超高清视频编码模块，与高清视频采集模块连接，用于接收超高清视频数据，将超高清视频数据拆分为多组1080p高清视频图像，并行计算每一组1080p高清视频图像中每帧图像的实际比特数和每一组1080p高清视频图像的目标比特数以形成超高清的视频码流数据；

高速通讯模块，与超高清视频编码模块连接，用于将编码后的超高清视频码流数据传输至解码端或远端存储设备；以及

电源模块，分别与高清视频采集模块、超高清视频编码模块和高速通讯模块连接。

另一方面，提供一种超高清低延时码率控制方法，其包括以下步骤：

计算每路1080p高清视频中每帧图像的目标比特数：B_F＝B/R；其中，B_F为每帧的目标比特数，B为目标码率，R为帧率；

根据目标比特数计算每帧图像的实际比特数：计算上一帧实际编码比特数与目标比特数的差值ΔB：若ΔB大于预设阈值T₁，则跳帧，使ΔB＝ΔB-B_F；如果ΔB 小于预设阈值T₂，则添加冗余包，冗余包的大小为512Byte，使ΔB＝ΔB+512；其中，ΔB的初始值为0，B_F为每帧的目标比特数；

计算每一组1080p高清视频图像的目标比特数：为每一组1080p高清视频图像分配一定的比特数B_G，B_G＝ΔB_G+G_NB_F；其中，ΔB_G为前一组1080p高清视频图像编码结束后预分配比特数与实际编码比特数的差值，其初始值为0；G_N为一组1080p高清视频图像中的帧数。